CN112985400A - 一种三维定位方法及三维定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三维定位方法及三维定位装置，包括有运输车体，及安装于运输车体上的定位机构，所述运输车体包括有车身，及一体成型于车身下方的安装凸柱，及设置于车身内的处理芯片，所述安装凸柱为一凸出于车身下方的倾斜柱体，所述安装凸柱的前端设有前安装卡位，所述安装凸柱的两侧设有侧安装卡位，所述定位机构包括有定位卡体，及设置于定位卡体内的定位摄像头，所述定位卡体的后部与前安装卡位相配合卡持，所述定位卡体的两侧设有与侧安装卡位相配合的伸缩卡爪，所述定位摄像头与处理芯片采用电性连接；该三维定位方法及三维定位装置成本较低，结构简单，安装拆卸方便，且利于普及使用。

Description

一种三维定位方法及三维定位装置
技术领域
本发明涉及一种三维定位方法及三维定位装置。
背景技术
室内定位技术在民用领域多是应用于机场大厅、展厅、大型商场、超市、公共场所室内导航，以便达到大数据分析和位置指引等目的；而在工业领域则一般是用于矿井，工厂厂房，作业设备等以便于管理人员进行安全区域管控，人员在岗监控，车辆轨迹监控等。
随着机器人智能化和自动化的程度越来越高，其针对于物流仓储中的应用也越来越广泛，而大部分应用于物流仓储中的室内三维定位装置成本较高，结构复杂，安装拆卸不便，不利于普及使用。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种成本较低，结构简单，安装拆卸方便，且利于普及使用的三维定位方法及三维定位装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种三维定位装置，包括有运输车体，及安装于运输车体上的定位机构，所述运输车体包括有车身，及一体成型于车身下方的安装凸柱，及设置于车身内的处理芯片，所述安装凸柱为一凸出于车身下方的倾斜柱体，所述安装凸柱的前端设有前安装卡位，所述安装凸柱的两侧设有侧安装卡位，所述定位机构包括有定位卡体，及设置于定位卡体内的定位摄像头，所述定位卡体的后部与前安装卡位相配合卡持，所述定位卡体的两侧设有与侧安装卡位相配合的伸缩卡爪，所述定位摄像头与处理芯片采用电性连接。
作为优选，所述车身上安装有车轮，所述车轮为履带轮，所述车身两侧设有用于容纳车轮的容纳槽体，所述容纳槽体内为镂空设置。
作为优选，所述前安装卡位为一榫槽，所述定位卡体与前安装卡位的连接面为一榫头，所述前安装卡位与定位卡体之间采用榫卯连接，所述伸缩卡爪为一内置有复位弹簧的伸缩凸块，所述侧安装卡位的口径与伸缩卡爪的口径相适配。
作为优选，所述处理芯片为MCU芯片，所述处理芯片连有WIFI接发模块。
作为优选，所述安装凸柱和定位机构皆设有两组、且以运输车体为中心呈对称设置，所述车身上方设有载货平台，所述载货平台的两翼处设有防撞支架。
本发明所要解决的另一技术问题为提供一种如上所述的三维定位装置的定位方法，包括以下步骤：
1)将仓储空间内的地面区域进行划分，每一区域采用一花纹图案进行涂覆，涂覆面采用荧光材料进行涂覆；
2)采用K-means聚类对每一区域的花纹图案进行分割，并将分割后图案与仓储空间对应地面区域进行匹配，然后将匹配结果记录至服务器内进行存储；
3)通过运输车体底部的定位摄像头进行地面图像数据的采集，并将采集结果传输至处理芯片内，经由WIFI接发模块传输至服务器内进行比对；
4)服务器根据得到的数据与预先输入服务器内的图案进行匹配，并将匹配后所对应的仓储空间区域位置的坐标发送至WIFI接发模块，经由WIFI接发模块传输至处理芯片内；
5)处理芯片根据得到的坐标信息与命令所传输的坐标信息进行路线规划，并控制运输车体根据路线规划进行移动，直至到达命令目标点后停止。
作为优选，在步骤1)中，每一区域对应一花纹图案，且各区域之间的花纹图案相异或颜色相异。
进一步的，在步骤1)中，所述的涂覆面采用荧光材料涂覆后再采用透明PET胶体进行二次涂覆。
更进一步的，在步骤1)中，所述的仓储空间为平整地面。
优选的，在步骤2)中，所述的K-means聚类分割方法为：采用k均值根据颜色种类数n将花纹图案分为n簇，并将花纹图案的每一像素的像素值当做RGB颜色空间的数据点绘制出来，并经由k均值进行赋值，然后对k赋值把各像素值赋给最近的中心点所在的簇，n个簇相互拉扯调整直至收敛后结束。
本发明的有益效果是：
对仓储地面进行了图案-位置的匹配，并采用了K-means聚类对仓储空间内的地面图案进行分割采集数据，最后经由运输车体配合图像采集和数据处理，从而实现仓储空间自动化物流控制处理运输的目的；另外，配合运输车体在车身的下方设置安装凸柱，并通过采用卡持式配合安装定位机构，不但方便更替切换，且整体结构简单，成本较低，直接通过车体底部的定位摄像头采集室内路面信息，相比于传统的室内三维定位，本方案针对于物流仓储人流性较低，以及运输车体自动化对室内三维定位的需求，提出了一种较低成本来实现简化型室内三维定位的方案，其对室内物流仓储库的适用性更高。
附图说明
图1为本发明的三维定位方法及三维定位装置的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例
参阅图1所示，一种三维定位方法及三维定位装置，包括有运输车体1，及安装于运输车体1上的定位机构2，所述运输车体1包括有车身3，及一体成型于车身3下方的安装凸柱4，及设置于车身3内的处理芯片5，所述安装凸柱4为一凸出于车身3下方的倾斜柱体，所述安装凸柱4的前端设有前安装卡位41，所述安装凸柱4的两侧设有侧安装卡位42，所述定位机构2包括有定位卡体21，及设置于定位卡体21内的定位摄像头22，所述定位卡体21的后部与前安装卡位41相配合卡持，所述定位卡体21的两侧设有与侧安装卡位42相配合的伸缩卡爪23，所述定位摄像头22与处理芯片5采用电性连接。
所述车身3上安装有车轮31，所述车轮31为履带轮，所述车身3两侧设有用于容纳车轮31的容纳槽体32，所述容纳槽体32内为镂空设置，履带式轮体移动，平稳性更高，利于配合定位摄像头22进行室内路面信息的采集对比。
所述前安装卡位41为一榫槽，所述定位卡体21与前安装卡位41的连接面为一榫头，所述前安装卡位41与定位卡体21之间采用榫卯连接，所述伸缩卡爪23为一内置有复位弹簧的伸缩凸块，所述侧安装卡位42的口径与伸缩卡爪23的口径相适配，采用卡持式配合安装，拆装更换都较为方便快速。
所述处理芯片5为MCU芯片，所述处理芯片5连有WIFI接发模块6，所述安装凸柱4和定位机构2皆设有两组、且以运输车体1为中心呈对称设置，所述车身3上方设有载货平台33，所述载货平台33的两翼处设有防撞支架34，通过WIFI接发模块6收发遥控数据信息，并根据遥控数据信息自动移动至对应仓储区域，通过处理芯片5进行室内路面信息与数据库内存储的室内路面信息进行比对。
一种如上所述的三维定位装置的定位方法，包括以下步骤：
1)将仓储空间内的地面区域进行划分，每一区域采用一花纹图案进行涂覆，涂覆面采用荧光材料进行涂覆，每一区域对应一花纹图案，且各区域之间的花纹图案相异或颜色相异，所述的涂覆面采用荧光材料涂覆后再采用透明PET胶体进行二次涂覆，所述的仓储空间为平整地面；
2)采用K-means聚类对每一区域的花纹图案进行分割，并将分割后图案与仓储空间对应地面区域进行匹配，然后将匹配结果记录至服务器内进行存储，所述的K-means聚类分割方法为：采用k均值根据颜色种类数n将花纹图案分为n簇，并将花纹图案的每一像素的像素值当做RGB颜色空间的数据点绘制出来，并经由k均值进行赋值，然后对k赋值把各像素值赋给最近的中心点所在的簇，n个簇相互拉扯调整直至收敛后结束；
3)通过运输车体底部的定位摄像头进行地面图像数据的采集，并将采集结果传输至处理芯片内，经由WIFI接发模块传输至服务器内进行比对；
4)服务器根据得到的数据与预先输入服务器内的图案进行匹配，并将匹配后所对应的仓储空间区域位置的坐标发送至WIFI接发模块，经由WIFI接发模块传输至处理芯片内；
5)处理芯片根据得到的坐标信息与命令所传输的坐标信息进行路线规划，并控制运输车体根据路线规划进行移动，直至到达命令目标点后停止。
本发明的有益效果是：
对仓储地面进行了图案-位置的匹配，并采用了K-means聚类对仓储空间内的地面图案进行分割采集数据，最后经由运输车体配合图像采集和数据处理，从而实现仓储空间自动化物流控制处理运输的目的；另外，配合运输车体在车身的下方设置安装凸柱，并通过采用卡持式配合安装定位机构，不但方便更替切换，且整体结构简单，成本较低，直接通过车体底部的定位摄像头采集室内路面信息，相比于传统的室内三维定位，本方案针对于物流仓储人流性较低，以及运输车体自动化对室内三维定位的需求，提出了一种较低成本来实现简化型室内三维定位的方案，其对室内物流仓储库的适用性更高。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维定位装置，包括有运输车体，及安装于运输车体上的定位机构，其特征在于：所述运输车体包括有车身，及一体成型于车身下方的安装凸柱，及设置于车身内的处理芯片，所述安装凸柱为一凸出于车身下方的倾斜柱体，所述安装凸柱的前端设有前安装卡位，所述安装凸柱的两侧设有侧安装卡位，所述定位机构包括有定位卡体，及设置于定位卡体内的定位摄像头，所述定位卡体的后部与前安装卡位相配合卡持，所述定位卡体的两侧设有与侧安装卡位相配合的伸缩卡爪，所述定位摄像头与处理芯片采用电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种三维定位装置，其特征在于：所述车身上安装有车轮，所述车轮为履带轮，所述车身两侧设有用于容纳车轮的容纳槽体，所述容纳槽体内为镂空设置。
3.根据权利要求1所述的一种三维定位装置，其特征在于：所述前安装卡位为一榫槽，所述定位卡体与前安装卡位的连接面为一榫头，所述前安装卡位与定位卡体之间采用榫卯连接，所述伸缩卡爪为一内置有复位弹簧的伸缩凸块，所述侧安装卡位的口径与伸缩卡爪的口径相适配。
4.根据权利要求1所述的一种三维定位装置，其特征在于：所述处理芯片为MCU芯片，所述处理芯片连有WIFI接发模块。
5.根据权利要求1所述的一种三维定位装置，其特征在于：所述安装凸柱和定位机构皆设有两组、且以运输车体为中心呈对称设置，所述车身上方设有载货平台，所述载货平台的两翼处设有防撞支架。
6.一种如权利要求1所述的三维定位装置的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将仓储空间内的地面区域进行划分，每一区域采用一花纹图案进行涂覆，涂覆面采用荧光材料进行涂覆；
2)采用K-means聚类对每一区域的花纹图案进行分割，并将分割后图案与仓储空间对应地面区域进行匹配，然后将匹配结果记录至服务器内进行存储；
3)通过运输车体底部的定位摄像头进行地面图像数据的采集，并将采集结果传输至处理芯片内，经由WIFI接发模块传输至服务器内进行比对；
4)服务器根据得到的数据与预先输入服务器内的图案进行匹配，并将匹配后所对应的仓储空间区域位置的坐标发送至WIFI接发模块，经由WIFI接发模块传输至处理芯片内；
5)处理芯片根据得到的坐标信息与命令所传输的坐标信息进行路线规划，并控制运输车体根据路线规划进行移动，直至到达命令目标点后停止。
7.如权利要求6所述的定位方法，其特征在于：在步骤1)中，每一区域对应一花纹图案，且各区域之间的花纹图案相异或颜色相异。
8.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的涂覆面采用荧光材料涂覆后再采用透明PET胶体进行二次涂覆。
9.如权利要求8所述的定位方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的仓储空间为平整地面。
10.如权利要求6-9中任一项所述的定位方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的K-means聚类分割方法为：采用k均值根据颜色种类数n将花纹图案分为n簇，并将花纹图案的每一像素的像素值当做RGB颜色空间的数据点绘制出来，并经由k均值进行赋值，然后对k赋值把各像素值赋给最近的中心点所在的簇，n个簇相互拉扯调整直至收敛后结束。
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